提到超強磁場,則馬上能連想到的是核聚變託卡馬克裝置_風聞
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【本文來自《42.02萬高斯!我國打破美國創造的水冷磁體世界紀錄》評論區,標題為小編添加】開會不知道這東西拿來幹嘛的?但是,打破美國的紀錄,必須點個贊!普通磁場的應用不用説了,發電機,馬達,電磁設備,在人們的生活中普遍應用。強磁場在醫療的核磁共振,科學研究方面也非常普及。提到超強磁場則馬上能連想到的是核聚變託卡馬克裝置。物質在強磁場情況下會改變它本身的電子態,從而產生新的現象。超強磁場是一種極端條件,和極低温,超高壓一樣,會產生普通條件下物質完全不同的現像。在過去二十年中,包括量子霍爾效應、分數量子霍爾效應、磁共振成像、第二類超導體及超流理論等與強磁場有關的諾貝爾獎已有10項。在科學研究(凝聚態物理和磁學),新材料,化學,醫學,生命科學中有着重要的作用。產生強大的超強磁場的前提是要有超強的能量,一個超強磁場所需的電量大約是一個小型火電站的發電量。同時超強的能量產生的熱量是驚人的,在強磁場水冷磁體裝置中,1秒所產生的熱量足以熔化35公斤鐵塊。所以,必須有強大的冷卻系統,才能維持穩定的超強磁場。報道中説了,穩態強磁場磁體分為三種類型,即水冷磁體、超導磁體以及由水冷磁體和超導磁體組合的混合磁體。超導不用説了,而水冷就需要非常巧妙的設計才能達到冷卻。這次打破世界記錄的合肥科學島強磁場科學中心用的是比特片原理,它是1930年美國科學家比特首先提出的。下面的是合肥科學島的水冷磁體WM5的比特片。它是在非常薄的銅片(銅銀合金)上(合肥科學島的比特片厚度是0.27毫米),打出不同的有規律的孔,然後幾千片這種銅片和絕緣層組合起來成為水冷磁體,用高壓去離子水從冷卻孔中快速流動,很快能將磁體通電時產生的熱量帶走,因而冷卻效果很好,另外用於磁體是一個整體結構,因而具有很強的機械性能。不過比特片的加工要求極高,像合肥科學島的水冷磁體WM1,在最初的試驗中沒有達到設計要求,後來發現是比特片的厚度厚了0.02到0.03毫米。這次打破世界記錄的是中國科學院合肥物質科學研究院強磁場科學中心在合肥科學島,大科學裝置EAST(中國人造太陽)也在這裏。這次打破美國的記錄後,中國在超導磁體,水冷磁體和混合磁體三項都保持着世界記錄。其中合肥科學島保持了水冷和混合的兩項世界記錄,2022年合肥科學島的混合磁體創造45.22萬高斯的世界穩態磁場紀錄。超導磁體的磁場世界記錄則是由中國科學院電工研究所王秋良團隊在2019年創造的,中心磁場高達32.35特斯拉。